Технологии CD/DVD

     Всевозможные  комбинации всех вышеперечисленных  технологий породили довольно много типов дисков DVD[7-8].

     Существуют  односторонние (SS - Single Sided) и двухсторонние DVD (DS), однослойные (SL - Single Layer) и двухслойные (DL).

     Стоит отметить, что вместимость двухслойных  DVD-дисков не в два раза больше, чем у однослойных, как следовало бы ожидать, а немного меньше: чтобы минимизировать помехи, возникающие при прохождении луча лазера через внешний слой, минимальный размер углублений на дорожках был повышен с 0,4 мм до 0,44 мм. Кстати, в результате немного повысилась скорость считывания информации с таких дисков [9].

     Основная  масса современных приводов DVD-ROM читает диски CD-ROM уже на 40-кратных скоростях.

     Основные  виды DVD дисков:

• DVD-5 (Single_sided, Single_layer) - 12cм, 4.7 Gb данных или свыше 2 часов видео, один слой на одной стороне.
• DVD-9 (Single_sided, Double_layer) - 12cм, 8.5 Gb данных или около 4 часов видео, два слоя на одной стороне.
• DVD-10 (Double_sided, Single_layer) - 12cм, 9.4 Gb данных или около 4.5 часов видео, на обоих сторонах по одному слою.
• DVD-14, 12cм, 13.24 Gb данных или около 6.5 часов видео, два слоя на одной стороне, один слой на другой.
• DVD-18 (Double_sided, Double_layer) - 12cм, 17 Gb данных или более 8 часов видео, на обоих сторонах по два слоя. Пока что слишком дороги в производстве, поэтому их очень мало [33].

     2.2 Форматы DVD и их различия

     DVD-R(W)

     Собственно, для пользователя записываемый DVD диск (или DVD-R) – это примерно то же самое, что и CD-R диск за исключением емкости: в настоящее время доступны DVD-R диски на 3.95, 4.7, 9.4 Гб. Для того чтобы самому записать DVD-Video или DVD-ROM диск, необходимо иметь чистый DVD-R, устройство записи — DVD рекордер (DVD Recorder) — и соответствующее программное обеспечение.

     На  этих носителях можно создавать  диски в формате DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM. DVD-R диски позволяют хранить очень большой объем информации: до 4.7 Гб (9.4 Гб для двусторонних дисков) данных или более 2-х часов высококачественного видео с многоканальным звуком, субтитрами и текстом на нескольких языках. Подобная емкость дисков также делает их крайне привлекательными для разработчиков мультимедиа-продуктов и тех, кому необходимо хранить большие массивы информации. Термин “скорость записи” определяет, насколько быстро данные могут быть записаны на DVD-R диск. Маркировка «1х» означает однократную скорость записи: 1x = 1.38 Мб/сек. Соответственно, двукратная скорость 2x = 2.76 Мб/сек. Аналогично маркируется и скорость чтения DVD приводов. Следует быть внимательным, различая маркировки скорости DVD и CD приводов, так как обозначаются они одинаково, но скрывают в себе разные значения: если 1x для DVD = 1.38 Мб/сек, то 1x для CD = 150 Кб/сек. Таким образом однократная скорость DVD примерно в 9.2 раза больше, нежели однократная скорость CD [40].

     DVD-R диски делятся на типы в зависимости от длины волны лазера, по объему, по применению (технологическому назначению).

     DVD-R media for authoring — диски для профессионального  использования (авторинга) — записываются  на приводах c длиной волны 635 Нм. 
DVD-R general purpose media — диски общего применения — записываются на приводах с длиной волны 650 Нм. И те и другие диски являются совместимыми и будут без проблем воспроизводиться DVD-Video проигрывателями и DVD-ROM приводами. Основное отличие этих носителей состоит в том, что диски для авторизации используются для изготовления мастер-дисков, которые затем отправляются на завод для производства тиражей DVD дисков методом инжекционного литья.

     Первые DVD-R диски имели объем 3.95 Гб. Они  выпускаются и поныне, однако большее  распространение в настоящее время получили диски 4.7 Гб и 9.4 Гб (двусторонние)[50].

     В зависимости от применения, все множество DVD-R дисков делятся на brand-name (BN) версии и версии для производства (или OEM). Диски BN версий характеризует то, что  они выпускаются с уже нанесенным на поверхность диска логотипом производителя. Такие диски обычно продаются в розницу и являются приемлемым решением для тех, кто собирается хранить на них архивы, записывать фильмы и т.п. Надписи на таких дисках можно наносить специальным маркером или фломастером. Обычно диски BN продаются упакованными в пластиковые коробки или конверты.

     Диски для производства, не имеют на своей  внешней поверхности нанесенного  логотипа, их поверхность “чистая”. И хотя на ней так же как и  на поверхности дисков BN можно делать надписи маркером, OEM диски предназначены все же для печати на их поверхности текста и графики с помощью специальных. Упаковываются OEM диски таким образом, чтобы было возможно максимально удобно включить их в производственную технологическую цепочку.

     Спецификации  на указанные диски созданы организацией DVD Forum, в которую входят около 200 различных компаний из Азии, Европы и Америки. Данной организацией разработаны спецификации на DVD-ROM, DVD-RAM и DVD-R(W) диски[27].

     DVD+R(W)

     DVD+R – это однократно записываемые диски. Они бывают двух типов: диски общего назначения и диски для авторинга. DVD+R общего назначения, в отличие от дисков для авторинга, содержат встроенную систему защиты от нелегального копирования. Диски общего назначения можно записывать на обычном DVD рекордере. Для записи авторинговых дисков используются специальные рекордеры. Записанные таким образом диски не содержат защиты от нелегального копирования и используются только для последующего тиражирования на заводах. Объем DVD-R общего назначения – 4,7 Гб.

     DVD+RW – это формат перезаписываемых DVD дисков. Один DVD+RW носитель можно стирать и записывать до 1000 раз. Объем данного диска также составляет 4,7 Гб.

     Эти диски разработаны организацией DVD+RW Alliance, в которую вошли несколько известных компаний (например Sony, Philips и другие). Спецификации указанных дисков появились в 2001 (RW) и 2002 (R) годах, т.е. значительно позже свих конкурентов. Это позволило разработчикам спецификаций формата «плюс», создать технически более совершенные носители.

     По  аналогии с форматом «минус» данные диски бывают однократно записываемыми (DVD+R) и перезаписываемыми (DVD+RW). Один носитель DVD+R(W) вмещает также 4,7 Гб информации. DVD+RW диски поддерживают до 1'000 циклов перезаписи.  

     Следует отметить, что форматы DVD-R(W) и DVD+R(W) не совместимы. Однако считываться записанные диски могут в большинстве  современных DVD проигрывателей. Дело в  том, что различия форматов сказываются, главным образом, на записи дисков, а не на их считывании.  
Адресация и хранение служебной информации[48].

       Для записи DVD привод обычно получает от диска три типа данных:

1. Данные для трекинга (отслеживания дорожек), которые позволяют приводу записывать питы точно на дорожку.
2. Данные адресации, которые позволяет приводу записывать информацию в отведенные места на диске.
3. Данные о скорости вращения диска.

     В DVD-R(W) дисках информация трекинга и  скорости заключена в «дрожании» (wobble) дорожек, а адресация и другая служебная информация, содержится в предзаписанных питах между канавками (land pre-pits, LPP). Наличие LPP определяют по скачкам амплитуды специального сигнала «дрожания». Указанные скачки происходят при нахождении головки рядом с предзаписанным питом. Частота дрожания (wobble frequency) для DVD-R(W) дисков составляет 140,6 кГц [29].

     В дисках DVD+R(W) используется более высокая  частота дрожания 817,4 кГц, а служебная  информация содержится в изменении  фазы сигнала дрожания, т.е. хранится в самой дорожке. Такой метод записи служебной информации называется «адресация в преднанесенных канавках» (ADress In Pre-groove, ADIP).

     Из  теории обработки сигналов известно, что метод относительно-фазовой  модуляции имеет большую устойчивость к шумам, чем метод амплитудной модуляции. Поэтому с точки зрения устойчивости к внешним воздействиям DVD+R(W) диски более надежны. Более того, с ростом скорости записи, нахождение LPP по амплитуде становится сложнее, чем определение изменения фазы сигнала дрожания.

     С точки зрения создания дисков, DVD-R(W) тяжелее изготавливать, т.к. требуется  производить два технологических  цикла вместо одного, а также необходимо с очень высокой точностью  записывать LPP.

     Диск DVD+R(W) передает в привод большее количество информации, что в конечном итоге, приводит к улучшению качества записи. В DVD дисках используется алгоритм оптимального управления мощностью (optimum power control, OPC), который позволяет считывать наилучшие параметры для записи конкретного носителя и производить их тестирование. Эти параметры, например мощность лазера в зависимости от длины волны, содержатся в блоках LPP на DVD-R(W) или в словах ADIP на DVD+R(W). Количество регулируемых параметров для обоих форматов дисков одинаково, однако в носителях DVD+R(W) параметры задаются с большей точностью. Кроме того, в формате «плюс», можно задавать параметры для 4-х различных скоростей записи, тогда как в конкурирующем формате только для одной (известно, что параметры записи зависят от скорости). К тому же область тестирования OPC на DVD+R(W) дисках больше, чем на DVD-R(W) (32768 против 7088 секторов)[40-41].

     Таким образом, формат DVD «плюс» с точки  зрения технических характеристик  более привлекателен. Он позволяет  легче реализовывать запись данных на диск с более высокой скоростью, за счёт применения технологии ADIP. Запись информации на DVD+R(W) носители происходит с более высоким качеством, за счёт получения приводом более точных параметров записи от самого диска. Объем служебной информации, которая появляется при многосессионной записи, на DVD+R(W) дисках ниже, чем на DVD-R(W). И, наконец, DVD+R(W) диски позволяют производить более точное сопряжение данных, если запись была приостановлена[36].

     В заключении стоит отметить, что, несмотря на все приведенные различия, большинство современных рекордеров позволяют записывать диски обоих форматов. Перед тем как сделать выбор в пользу каких-либо носителей, обязательно нужно просмотреть список дисков, поддерживаемых тем или иным рекордером. 

     2.3 Хранение оптических дисков

     Проблеме  обеспечения условий сохранности  аудиовизуальных электронных материалов, записанных на различные многослойные оптические носители информации, уделяется  очень большое внимание во многих странах современного мира, где используют библиотечное и специализированное архивное оборудование. Это вызвано длительным интенсивным ростом массивов цифровых данных, подлежащих постоянному и временному хранению. Свободный и оперативный доступ к ним, является одним из ключевых, факторов успеха в бизнесе. Однако необходимо знать, как долго и с какой же степенью эксплуатационной надежности можно использовать эти цифровые данные. Сейчас особенно остро стоит вопрос о долговечности и надежности носителей информации, а именно оптических дисков CD и DVD.

     На  продолжительность "жизни" диска значительное деструктивное влияние оказывают влажность воздуха и температура; а экстремальные погодные условия хранения могут сократить минимальный срок жизни до нескольких дней.

     Но  физическое разрушение носителя является лишь одним из факторов, который обязательно следует учитывать при выборе оптимальных условий хранения. Потенциально гораздо более значительную опасность может иметь техническое-моральное устаревание. Если привод применяемый для чтения различных типов дисков выходит из использования, то для доступа к вашим данным может потребоваться более совершенная нoвeйшaя технология. Новые лазерные технологии чтения могут стать не совместимыми с записанными дисками, и значит, записанная информация перестанет быть доступной для вас.

     Вредно  наклевать на диск наклейки. Наклейки часто нарушают балансировку в быстрых  дисковых приводах, что может привести к разрыву диска в приводе, а сам клей может быть химически  очень активен по отношению к  слоям оптического диска и  к данным на нем[45-46].

     Для длительного срока хранения лучше  держать любую информацию на DVD-R и CD-R, а не на дисках DVD-RW и CD-RW. Это связано со структурой современных дисков. А еще рекомендуется их хранить в вертикальном рабочем положении (как вы обычно храните книги), а не в горизонтальном и не на шпинделях. Шпиндель плох тем, что любые диски легко царапаются в процессе многочисленных перекладываний.

     Фирма дисков Verbatim создала новое полиуретановое дисковое покрытие, которое позволяет увеличить сроки хранения информацию на дисках. Покрытие tork Advanced позволяет ощутимо увеличить запас прочности активного записывающего слоя и сделать его высоко чувствительным, этим обеспечивается особая механическая устойчивость записи на высоких скоростях. Так же Advanced обладает преимуществами передовой технологии Metal Azo, поэтому зачастую диски Verbatim DVD+R 4х поддерживают запись на скорости 1х и 2.4х, что принципиально для совместимости с более старыми записывающими устройствами. Диски DVD+R 4х, как и остальные диски фирмы Verbatim, производятся с применением технологии точной штамповки, она гарантирует, что поверхности DVD-диска параллельны. Это важный фактор, который позволяет нам уменьшить количество ошибок на высоких скоростях записи. Итак, если обобщить вышесказанное, кратко можно выделить несколько основных правил хранения оптических дисков, которые позволяют увеличить срок работы дисков. Не рекомендуется: